Är rymden verkligen svart?

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

När vi tittar in på natthimlen verkar det som att mörkret omsluter allt runt omkring, speciellt om himlen är mulen och stjärnorna inte syns. Planeter, galaxer och nebulosor som fångats av rymdteleskop och generöst delas med allmänheten kan ses lysa mot en bakgrund av svart, kall rymd. Men är rymden verkligen svart?

Enligt ny forskning är universum kanske inte så mörkt som astronomerna trodde. Med hjälp av kamerorna från den automatiska interplanetära stationen New Horizons, som en gång besökte Pluto för att mäta mörkret i det interplanetära rymden, drog forskarna slutsatsen att vi fortfarande har en dålig uppfattning om vad universum är.

Resultaten som erhölls under studien visade att vid sex miljarder kilometer från solen, långt från ljusa planeter och ljus spridda av interplanetärt damm, var det tomma utrymmet ungefär dubbelt så ljust som förväntat.

Hur mörkt är rymden?

I århundraden har natthimlens mörker varit källan till en paradox uppkallad efter den tyske astronomen Heinrich Wilhelm Olbers. Förmodligen, i ett oändligt statiskt universum, slutar varje siktlinje vid en stjärna, så borde inte himlen se lika ljus ut som solen? Astronomer vet idag att universum är 13,8 miljarder år gammalt och att det expanderar med acceleration. Som ett resultat slutar de flesta av siktlinjerna inte vid stjärnorna, utan vid Big Bangs bleknande glöd, och glödvågorna är nu så utvidgade att de är osynliga för ögat. Det är detta som gör himlen mörk. Men hur mörkt är mörkret?

Forskare vid National Optical Astronomical Observatory i Arizona studerade ljus i rymden med hjälp av NASA:s New Horizons-uppdrag.

Rymdstationen New Horizons sköts upp den 19 januari 2006 och flög förbi Pluto den 14 juli 2015. Den 1 januari 2019 flög New Horizons förbi Arrocot, som tidigare hette Ultima Thule, ett av de otaliga rymdisbergen som bebor Kuiperbältet i utkanten av solsystemet. Idag fortsätter stationen framgångsrikt sin rymdfärd.

Astronomernas mätningar, publicerade i den nya studien, baseras på sju bilder från långdistansspaningsvärmekameran New Horizons tagna medan stationen var cirka 2,5 miljarder kilometer från jorden. På det här avståndet befann sig rymdfarkosten långt bortom planeternas sken eller interplanetärt damm, vilket potentiellt skulle kunna påverka bildkvaliteten.

"Att ha ett teleskop i utkanten av solsystemet gör att vi kan ställa frågor om hur mörkt det verkligen är i rymden", skriver författarna till tidningen, publicerad på Arxiv preprint-server.”I vårt arbete använde vi bilder av avlägsna föremål i Kuiperbältet. Subtrahera dem och eventuella stjärnor, och du kommer att ha en klar himmel."

Foton från NASA:s New Horizons-uppdrag

Enligt The New York Times är New Horizons-kameran en "white light shaper" som accepterar ljus i ett brett spektrum och täcker synliga och vissa ultravioletta och infraröda vågor. De resulterande bilderna bearbetades sedan - i alla bilder avlägsnades allt ljus från alla källor som astronomerna kände till, inklusive alla relativt närliggande stjärnor.

Genom att bearbeta de erhållna bilderna tog forskarna också bort ljuset från galaxer, som, som författarna till det vetenskapliga arbetet tror, existerar, men som ännu inte har upptäckts. Som ett resultat erhölls bilder från djupa rymd utan någon ljusförorening. Intressant nog, även om alla ljuskällor (både kända och okända) har tagits bort, finns det fortfarande mycket ljus i de resulterande bilderna. Exakt varifrån det kvarvarande ljuset kommer är okänt.

Forskare tror att ljus kan komma från ännu oupptäckta stjärnor eller galaxer. Det går dock inte att utesluta att ljuset i de resulterande bilderna kan vara något helt nytt. Mer forskning kommer utan tvekan att utföras när forskare fortsätter att söka efter källor till ljusföroreningar, men källan till ytterligare ljusfotoner förblir ett mysterium idag.

Enligt Dan Hooper, en fysiker vid Fermi National Accelerator Laboratory i Batavia, har han föreslagit att mystisk mörk materia är boven till den extra belysningen. I ett mejl till The New York Times sa han att han och hans kollegor, som funderade över en möjlig ljuskälla, aldrig hade kommit på någon ny fysik för att förklara dess närvaro i bilderna, "förutom några riktigt oattraktiva alternativ."

Man tror att universum är fyllt med "mörk materia", vars exakta innehåll är okänt, men vars gravitation bildar utrymmet som är synligt för oss. Enligt vissa teorier kan denna materia vara moln av exotiska subatomära partiklar som sönderfaller radioaktivt eller kolliderar och förintar i energiskurar som tillför ljus till den universella glöden. En annan möjlig ledtråd kan vara ett vanligt misstag.

Enligt författarna till studien finns möjligheten att astronomer tog fel och missade ljuskällan, sanningen är bara 5%. Tja, förhoppningsvis kan framtida forskning kasta ljus över denna mörka fläck av nära rymden.